4.1 牛顿第一定律 课件-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

第四章 运动与力的关系 第一节 牛顿第一定律 授课人：XXX 滑雪运动员为什么会停下来 ？ 初中我们学习了牛顿第一定律的基本内容，你能说说它揭示了物体运动遵循怎样的规律吗？滑冰运动员如果不用力，他会慢慢停下来。这与牛顿第一定律矛盾吗？ 动手小实验： （1）用手推动课本，观察课本的运动； （2）撤去手的推力，观看课本的运动。 思考讨论： 通过实验，你是否认为力是维持物体运动的原因？ 物理观念：了解亚里士多德的观点，知道伽利略理想实验及其观点；理解牛顿第一定律的内容和意义。 科学思维：从对规律发现过程的学习体会理想实验加逻辑推理的科学思维方法。 科学探究：知道理想实验是科学研究的重要方法。 科学态度与责任：认识规律，应该在充分认识表象的前提下，从其本质和借用科学研究的态度予以研究。 教学重点难点 重点：1.知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论。 2.理解牛顿第一定律的内容及意义。 难点：理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度。 （1）刚才的小实验中，课本之所以会停下了，你认为是什么原因？ （2）如果没有摩擦力的存在的话，课本的运动会是什么样子？ 实例分析 踢出去的球，脚已不对它施力，球仍运动。是力在维持球的运动吗？ 足球最终停下来，是因为没有力的作用吗？是什么原因使运动的足球最终停下来的？ 力不是维持物体运动的原因 一、理想实验的魅力 1. 亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因．这种观点持续了两千年(公元前384-前322) 2. 伽利略的观点：物体的运动不需要力来维持，力是改变物体速度的原因． 伽利略观点是通过理想实验总结出的(1564-1642) 理想实验 理想实验 初步结论 推理 若接触面绝对光滑，右斜面的坡度越小，小球 运动的路程_______． 如果右斜面变成水平面，而且水平面足够长， 小球将怎样运动？__________________。 沿直线一直运动下去 越大 理想化斜面：没有摩擦阻力影响 轨道光滑 理想斜面实验最终结论：力不是维持物体运动的原因。 补充 笛卡儿(Descartes，1596-1650) 如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。 【例1】伽利略的“理想斜面实验”揭示了力与运动的关系。关于伽利略的理想实验，下列说法正确的是（　　） A．完全是想象的，没有以事实为基础 B．有一定的事实依据，但只是一种科学的假设，不能反映事物本质 C．用现代实验手段可以验证伽利略的理想实验 D．是以可靠事实为基础，经过科学抽象，深刻反映自然规律的“实验” D 【答案】D 【详解】伽利略的“理想斜面实验”中，当小球从第一个斜面上某一高度滚下时，减小第二个斜面的倾角，小球的高度几乎不变，但在第二个斜面上运动的距离越来越大，据此推断出了当第二个斜面为水平面时，小球会永远运动下去。但事实上他认为这种情况，是不可能通过实验做出来的。一方面阻力永远存在，另一方面第二个斜面也不可能做到无限长，因此伽利略的实验结果是在一定的事实的基础上，经过逻辑推理得出来的，这样的实验永远不可能通过实验手段来验证。 故选D。 1.内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 二、牛顿第一定律 牛顿 2.对牛顿第一定律的认识： (1)“一切”适用于所有宏观物体、任何情况，是一条普遍适用的定律。 (2)“总保持”表明物体具有惯性。 (3)“力迫使它改变这种状态”指力是改变物体运动状态的原因。 3.牛顿第一定律的意义： (1)牛顿第一定律揭示了力和运动的关系； (2)牛顿第一定律揭示了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因； (3)牛顿第一定律揭示了物体不受外力时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。 说明 牛顿第一定律不是通过实验直接得出的，而是在大量实验的基础上用推理的方法概括出来的。不能用实验直接证明。 桌布为什么在快速抽出时，上面的盘子的位置几乎没有发生大的变化？你能解释一下发生这一现象的原因吗？ 4.惯性 (1)定义 一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫惯性。牛顿第一定律又叫惯性定律。 (2)特点： (1)惯性是物体的固有属性，不是外界强加给它的； (2)一切物体都具有惯性。 【例2】关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（　　） A．静止的火车启动时速度变化缓慢是因为物体静止时的惯性大 B．惯性就是物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 C．由牛顿第一定律可知：物体受外力时，运动状态一定改变 D．牛顿第一定律反映了物体受到外力时的运动规律 B 【答案】B 【详解】A．静止的火车启动时速度变化缓慢是因为物体的加速度小，故A错误； B．惯性就是物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，故B正确； C．由牛顿第一定律可知：物体运动状态改变时，物体一定受到外力的作用，但物体受到外力作用时，运动状态不一定改变，比如物体受到平衡力作用时，运动状态就保持不变，故C错误； D．牛顿第一定律反映的是物体不受外力或者合外力为零时的运动规律，故D错误。 故选B。 思考：为何“秋风”可以“扫落叶”，却不能“扫汽车”？ 三、惯性与质量 足球守门员可以接住飞过来的足球，如果是以同样速度飞过来的铁球，他还能接得住吗？ 相扑运动员为什么都很“壮”？ 体操运动员为什么都很“纤细苗条”？ 质量大，运动状态不容易改变 质量小，运动状态容易改变 质量是惯性的唯一量度 【规律总结】影响惯性的因素 1.惯性的“三性” 普遍性 一切物体皆有惯性，惯性是物体的固有属性 相关性 惯性仅与物体的质量有关，与物体的受力或运动情况等无关 唯一性 质量是惯性大小的唯一量度 (1)惯性与运动状态无关，惯性与物体的受力情况无关。 (2)惯性是物体本身固有的一种性质，而不是力。因此说“物体受到了惯性作用”“产生了惯性”“受到惯性力”等都是错误的． ①不受外力的条件下，惯性表现出“保 持”原来的运动状态． ②在受力条件下，惯性表现出运动状态改 变的难易程度，质量越大，惯性越大， 运动状态越难改变． (3)惯性的“两表现” 对惯性的理解及应用 惯性的应用与危害 气囊： 车辆发生碰撞时充气 安全带： 撞车时可阻止身体前冲 防止惯性带来的危害 例1.以下说法中正确的是 （ ） A.由牛顿第一定律可知,物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态 B.牛顿第一定律只反映惯性的大小,因此也叫惯性定律 C.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律,因此,物体不受外力时才有惯性 D.牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因,又揭示了运动状态改变的原因 D 例2.请你用惯性的知识来解释一下为什么当你奔跑时碰到石块，必然是向前跌倒；而如果你脚踏西瓜皮，必然是向后倒？ 答：奔跑时碰到石块，人的下半身就停了下来，而人的上半身由于惯性，仍然保持原来的运动状态，所以会向前跌倒。 如果你脚踏西瓜皮，脚有一个向前运动的速度，而人的上半身由于惯性，仍保持原来的静止状态，所以会向后倒。 牛顿第一定律 理想斜面实验 证明 定律 惯性 质量是惯性大小的唯一量度 内容 意义 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 力是改变物体运动状态的原因 力不是维持物体运动的原因 1.下列关于牛顿第一定律建立的说法中正确的是 ( ) A.它是通过理论推导出来的 B.它是通过实验直接得出的 C.它是可以通过实验验证的 D.它是以实验事实为基础，通过推理、想象而总结出来的 D 2.(多选)关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( ) A.牛顿第一定律是由实验得出的规律 B.牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的原因 C.惯性定律与惯性的实质是相同的 D.牛顿第一定律说明了物体的运动不需要力来维持 BD 3.关于物体的惯性，下列说法正确的是( ) A.汽车转弯后运动方向改变了，其惯性也跟着改变了 B.被抛出的小球尽管速度的大小和方向都改变了，但其惯性不变 C.汽车静止时没有惯性，只有当它加速运动或减速运动时才具有惯性 D.汽车速度越大，越难停下来，表明物体的速度越大，其惯性越大 B 4.(2023•浙江6月选考)在足球运动中,足球入网如图所示,则 (　　) A.踢香蕉球时足球可视为质点 B.足球在飞行和触网时惯性不变 C.足球在飞行时受到脚的作用力和重力 D.触网时足球对网的力大于网对足球的力 B 5.如图所示，一个劈形物体A，各面均光滑，放在固定斜面上，上面成水平，水平面上放一光滑小球B，劈形物体从静止开始释放， 则小球在碰到斜面前的运动轨迹是:（ ） A. 沿斜面向下的直线 B. 竖直向下的直线 C. 无规则的曲线 D. 抛物线 A B B 黎明的曙光对暗夜是彻底的决裂，对彩霞是伟大的奠基。 停止前进的脚步，江河就会沦为一潭死水。 谢谢聆听 Lavf58.12.100 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.5 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $